الطاقة الزلزالية من الزلازل الصغيرة ترسم تقسيم الصدوع في جبال الألب الجنوبية الشرقية

لماذا تهم الهزّات الصغيرة المخاطر الكبيرة

عندما نفكر في الزلازل الخطرة، نتخيل أحداثاً نادرة وقوية تهز مناطق واسعة. لكن تحت أقدامنا تحدث كل عام آلاف الهزّات الصغيرة بهدوء. تُظهر هذه الدراسة أن هذه الزلازل الصغيرة، الضعيفة جداً بحيث لا تسبب أضراراً بمفردها، يمكنها أيضاً أن تكشف كيف وأين قد تضرب زلازل أكبر مستقبلاً في جبال الألب الجنوبية الشرقية، وهي واحدة من أخطر مناطق وسط أوروبا.

الاستماع إلى القشرة بشبكة كثيفة

ركز الباحثون على منطقة الحدود بين إيطاليا والنمسا وسلوفينيا، حيث تصطدم بشكل بطيء صفيحة أوراسيا واللوح الميكروي الأدرياتيكي. تضم هذه المنطقة شبكة معقدة من الصدوع وتاريخاً طويلاً من الزلازل المدمرة، مثل أحداث إدريا 1511 وفريولي 1976. وبفضل شبكة كثيفة من محطات الرصد الزلزالي التي تديرها عدة دول، أمكن للفريق إعادة معالجة سجلات أكثر من 9200 زلزال بين 2016 و2025، أغلبها صغير لدرجة أن الأدوات فقط هي التي تكشفها. بدلاً من النظر فقط إلى حجم كل زلزال، فحصوا مقدار الطاقة الزلزالية التي بُعثت بالمقارنة مع حجمه، مستخدمين معامل يسمى مؤشر الطاقة. أتاح لهم ذلك استنتاج مدى كفاءة كل رقعة صدعية في إطلاق الإجهاد المخزن أثناء الانكسار.

طريقة جديدة لقراءة قوة الصدع

لكل حدث، قدّر العلماء متغيرين أساسيين مباشرة من السجلات الزلزالية: عزم الزلزالي، الذي يعكس مقدار انزلاق الصدع وعلى أي مساحة، والطاقة المبعثة، التي تعكس شدة الهزّات. ثم بنوا علاقة مرجعية بين هذين المقاييس للمنطقة وعرفوا مؤشر الطاقة كفرق بين ما ينبغي أن تكون عليه الطاقة في المتوسط وما لوحظ فعلاً. الزلازل ذات مؤشر الطاقة الإيجابي تبعث هزّات أكثر من الأحداث النموذجية لنفس الحجم وتُفسر على أنها تحدث على رقع صدعية ميكانيكياً أضعف. القيم السالبة تشير إلى انكسارات فقيرة بالطاقة على مقاطع صدعية أقوى وأكثر مقاومة. من خلال رسم هذه القيم في ثلاثي الأبعاد، أنشأ الفريق صورة لكيفية تفاوت قوة الصدع عبر جبال الألب الجنوبية الشرقية.

تباينات شرقية-غربية في سلوك الصدوع الخفي

تُظهر الصورة الناتجة تبايناً واضحاً من الغرب إلى الشرق. غرباً من خط طول يقارب 12°، تميل الزلازل الصغيرة إلى امتلاك قيم مؤشر طاقة أعلى، ما يدل على صدوع أضعف تسمح بانتشار الانكسارات بكفاءة أكبر بمجرد أن تبدأ. في القطاع الشرقي، على النقيض من ذلك، تبعث معظم الزلازل الصغيرة طاقة أقل من المتوسط، مما يشير إلى مناطق صدعية أقوى وأكثر تجزؤاً تقاوم الانزلاق وتحتاج إلى إجهاد أكبر للتكسر. قسم الفريق المنطقة إلى خمسة مجالات، لكل منها مزيج خاص من إطلاق الطاقة الزلزالية، معدل التشوه طويل الأجل، وتاريخ الزلازل الكبيرة. في بعض المجالات تبدو الصدوع ميكانيكياً ضعيفة ومشحونة جيداً بالتشحيم، ربما بوجود سوائل داخل الصخور المشققة. في أخرى، يشير انخفاض الزلازل اليومية وانخفاض إطلاق الطاقة إلى مقاطع مقفلة قد تخزن الانفعال المرن بصمت.

ربط الزلازل الصغيرة وخواص الصخور والمخاطر

لا تقف هذه الأنماط بمفردها. فهي تتوافق مع صور مستقلة للقشرة تم الحصول عليها من سرعات الموجات الزلزالية والاهتلاك، وكذلك مع قياسات جيوديزية لتشوه الأرض. المناطق التي تبدو فيها الزلازل الصغيرة نشطة طاقوياً تميل أيضاً إلى إظهار علامات صخور متضررة ونافذة ومناطق غنية بالسوائل، ما يضعف الصدوع ويسمح بتخفيف الإجهاد من خلال أحداث أصغر متكررة. المناطق التي تظهر أقوى في خرائط مؤشر الطاقة غالباً ما تتطابق مع صخور أكثر صلابة، ومستويات أقل من الزلازل اليومية، وفي عدة حالات مع مواقع زلازل متوسطة إلى كبيرة ماضية. توحي هذه النتائج مجتمعة بأن قوة الصدع ونوع الصخر والسوائل والتشوه طويل الأمد مرتبطة ارتباطاً وثيقاً في تحديد متى وكيف تحدث الزلازل.

من أداة بحث إلى رصد في الزمن الحقيقي

تُظهر الدراسة أن تحليل آلاف الزلازل الصغيرة بعناية يمكن أن يرسم تقسيماً ميكانيكياً لأنظمة صدوع معقدة بدرجة من التفصيل لا يمكن أن توفرها الأحداث الكبيرة النادرة وحدها. وعن طريق توسيع إطار مراقبة طور لأول مرة لإيطاليا الوسطى، يبيّن المؤلفون أن مؤشر الطاقة يمكن حسابه بطريقة مشابهة للمقاييس المعيارية، مما يجعله مناسباً للاستخدام الروتيني. في المستقبل، قد يساعد تتبع التغيرات في هذا المؤشر عبر الزمن على تحديد ظروف الإجهاد المتطورة والمراحل المبكرة للتحضير لزلازل أكبر. للسكان الذين يعيشون في وحول جبال الألب الجنوبية الشرقية، لا يعني هذا أن الزلازل الصغيرة يمكن استخدامها للتنبؤ بأحداث محددة، لكنه يعني أن «الاستماع» المستمر للهزّات الضعيفة يمكن أن يصقل نماذج المخاطر الزلزالية ويوجه المراقبة المستهدفة حيث تكون القشرة أكثر استعداداً للانهيار.

الاستشهاد: Picozzi, M., Cataldi, L., Viganò, A. et al. Seismic energy from small earthquakes maps fault segmentation in the Southeastern Alps. Sci Rep 16, 5731 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35618-y

الكلمات المفتاحية: الزلازل, قوة الصدع, جبال الألب الجنوبية الشرقية, الخطر الزلزالي, الميكروزلزالية